Фундамент на винтовых сваях

Оглавление

Винтовые сваи: определяем количество элементов

Расчёт количества винтовых свай выполняется с учётом следующих принципов:

  1. Шаг опор при строительстве сооружений из брёвен, бруса и для каркасных построек стоит принимать не больше 3 метров.В домах из газоблоков, пеноблоков, шлакоблоков или из газо- или пенобетона шаг свай стоит принимать не больше двух метров.При строительстве ограждений из лёгких материалов расстояние между сваями можно принимать равным 3-3,5 м.Под деревянные ограждения и заборы из профнастила лучше устанавливать сваи с шагом 3 метра, но если есть ветровая нагрузка, то шаг уменьшаем до 2,5 м.

Расчёт винтовых свай: составляющие одного элемента Предварительный расчёт винтовых свайРазбивка и подсчёт свай на плане здания выполняется следующим образом:

Винтовые сваи обязательно должны располагаться по углам сооружения.Обязательно отметьте опоры в месте пересечения и стыковки несущих стен.Далее под всеми наружными и внутренними несущими стенами должны быть расположены сваи с равным шагом (шаг выбираем в зависимости от типа сооружения и материала, из которого оно будет возводиться, 2 или 3 метра).Внутреннюю площадь здания также необходимо заполнить свайным полем.

В этом случае также придерживаемся выбранного шага свай.Если в доме планируется расположить камин, то под него стоит также заложить свайный фундамент. Минимальное количество свай под печь или камин – 2 штуки. Если вес этих конструкций будет значительным, то может потребоваться большее число свай.После предварительного размещения считаем общее число свай.

Расчёт винтовых свай на рельефе

Корректировка расчетного количества свай

В процессе расчета числа свай определяется их минимально допустимое количество. Но иногда может потребоваться корректировка результата в сторону увеличения: максимальное расстояние между винтовыми опорами не должно превышать 3 м.

Оно лимитируется прочностью ростверка. Так что принятое количество свай может быть больше расчетного.

Как видите, расчет фундамента из винтовых свай для дома – дело не совсем простое. Если у вас нет склонности к такого рода работе – воспользуйтесь услугами инженеров: для них это дело привычное.

Специалист выполнит расчет гораздо быстрее, ведь у него есть опыт, да и вся необходимая литература всегда под рукой.

Видео о расчете фундамента на винтовых сваях.

Порядок установки

После предварительных подсчетов, составления плана свайного поля, нужно переходить к установке свайного фундамента. Основываясь на данных предварительного бурения, выкопанных разведывательных шурфов, свайное поле разбивают на 2-3 условных прямоугольника.

Ввинчивают на участке первые угловые элементы прямоугольников. Контроль расположения производится нивелиром, строительным уровнем. Иногда, используют простейшую бечеву, натянутую по диагоналям (должны быть равны), строительный отвес (производится контроль вертикали каждой опоры).

Установив угловые сваи, можно размечать, начинать ввинчивание остальных между ними. Из-за неровностей грунта, головная часть может подниматься над уровнем земли на разную высоту. Это нормально, главное, чтобы были заглублены до уровня основного несущего грунта, не менее 1.5 метра (средняя величина промерзания почвы зимой в средней полосе). После формирования свайного поля, верхушки отдельных элементов обрезают по нивелиру (менее удобный вариант — гидроуровень). Минимальная высота над землей — около 0.5-0.6 метра

Под тяжеловесные отопительные (котлы, печи, камины), коммуникационные (насосы, теплоаккумуляторы) конструкции лучше создавать собственные свайные фундаменты, не включая в систему фундамента дома. Позволит свести к минимуму последствия (динамические, статичные нагрузки, разрушающие фундамент). Минимальное допустимое расстояние между сваями — 0.5-0.6 метра.

Установив, обрезав сваи по проекту, можно переходить к созданию ростверка. После окончания монтажа, можно считать фундамент построенным. С этого момента сваи начнут работать как одна система, выдержат запланированные нагрузки.

Установку всех типов свай можно производить при любой погоде. Часто можно ограничится ручным трудом. Выполнение ростверка (за исключением железобетонного) также возможно в любое время.

Определение максимальной массы домостроения

Рассчитать нагрузку строительных материалов для каркасного домостроения можно по таблице:

Нагрузка от материала Величина нагрузки на квадратный метр
1 Фундамент
ширина 13 см, длина 1650 мм 27 кг
ширина 13 см, длина 9000 мм 124 кг
ширина 10,8 см, длина 1650 мм 22 кг
ширина 10,8 см, длина 9000 мм 95 кг
ширина 8,9 см, длина 1650 мм 14 кг
ширина 8,9 см, длина 9000 мм 60 кг
2 Кровля из черепицы
битумная 50-70 кг
керамическая 80-120 кг
металлическая 40-60 кг
3 Перегородки
Перекрытие по балкам, выполненное из досок, с использованием утеплительного материала 10-150 кг
Утепленные перегородки 80 мм из гипсокартона 33,4 кг
Неутепленные перегородки 80 мм из гипсокартона 27,2 кг
Утепленные стены 150 мм 30-50 кг
Мебель, предметы в доме 150 кг

Нагрузка снежного пласта, который может лежать на кровле, рассчитывается в зависимости от региона.
На территории РФ нагрузка определяется по карте

Пересчет коэффициента ведется:

  • при уклоне кровли менее 25 градусов = 1;
  • уклон от 25 до 60 градусов = 0.7;
  • при уклоне более 60 градусов, масса снегового пласта не учитывается.

Полученные показатели умножаем на расчетный коэффициент надежности.

Материал Коэффициент
1 Строительные материалы 1.1-1.3
2 Мебель, предметы 1.2
3 Снеговой пласт 1.4

Каркасная постройка на сваях

Если не учитывать габаритные размеры и параметры нагрузки, остается лишь один тип классификации винтовых опор, а именно по типу наконечника.

  • Со сварным наконечником.
  • С цельным литым наконечником.

Первый вид – это экономичное решение. Наконечник присоединяется к основному стержню сварным швом. Недостаток данных решений в том, что они имеют в своей конструкции лишь одну буровую лопасть, а значит они менее устойчивы, чем цельнометаллические опоры.

На заметку

Сваи с литым наконечником более прочные и в меньшей степени подвергаются образованию ржавчины. Цельнолитые сваи выпускаются из марок СТ-25 и СТ-35 – высококачественных углеродистых сталей.

Базовая глубина залегания опор в почву – 1,5-1,8 метра. При таких значениях минимальный вес, который должна выдерживать одна свая – 1 тонна

Перед тем, как строить каркасный дом на сваях своими руками, необходимо в расчетах учесть количество свай, при этом нужно брать во внимание не только габаритные размеры, но и примерный вес будущего сооружения

Каркасные дома на сваях бывают разной конструкции на фото. Обязательно надо учесть специфичные факторы вроде предполагаемой снеговой нагрузки на крышу, характеристик почвы в точках ввинчивания свай.

Каркасник с панорамными окнами.

Расстояние между опорами

При строительстве важно соблюдать расстояние между сваями для каркасного дома, обозначенное в проекте. Равномерное распределение опор по периметру будет технологическим решением, так как различные части дома несут разную нагрузку на фундамент. Например: часть дома, в которой располагается печь значительно тяжелее, нежели пространство с кладовой или хозяйственными помещениями

Например: часть дома, в которой располагается печь значительно тяжелее, нежели пространство с кладовой или хозяйственными помещениями.

Постройка с эркером.

Практика возведения позволила подсчитать усредненное количество свай для каркасных домов различной площади:

  • для домов 6х6 метров – 9 свай;
  • для домой 8х8 метров – от 12 до 16 свай;
  • для домов 10х10 метров – минимум 23-25 свай.

Обвязка опор

После погружения свай в землю необходимо соединить их верхние площадки между собой – провести так называемую обвязку. Обвязка позволит сформировать ростверк фундамента и в последствии смонтировать пирог пола каркасного дома на сваях. Обвязку можно провести с помощью металлических балок, деревянного бруса, двутавра – синтетического перфорированного материала.

Обвязка брусом на свайно-винтовом фундаменте.

Каркасный дом на сваях, видео демонстрирует основные моменты, которые надо учитывать при выполнении обвязки свай с помощью бруса.

Основным способом является обвязки свай с помощью бруса. Обвязочный брус пропитывают специальным составом, который увеличивает срок служба бруса в несколько раз. Брус укладывается на оголовки свай строго по центру. Стыковка обвязочного бруса в углах фундамента производится в лапу и дополнительно скрепляется с помощью скоб.

На заметку

Во втором варианте обвязка свай каркасного дома осуществляется с помощью отрезков профилированной трубы. Причем труба укладывается не на верх свай, а прикрепляется к самому стержню, тем самым выполняя роль распорки. Элементы обвязки крепятся к сваям с помощью анкерных болтов или жестких металлических штырей.

Сбор нагрузок свайного фундамента

Для определения нагрузки рассчитывают вес строительных материалов

При расчете свайно-винтового фундамента требуется найти сумму воздействующих на него нагрузок в единицах массы (для крупных зданий это тонны). Их можно разделить на константные и временные. В последнюю категорию входят:

  • Длительные – стационарное оборудование с его наполнением, временные ограждения.
  • Кратковременные – факторы климата (снег и т.д.), передвижное оборудование, транспорт, воздействия живых существ.
  • Специфические – действие пожаров, взрывов, повреждений фундамента (влияющие на внутреннее строение грунта), сейсмического фактора. Их значение может быть отрицательным.

Подсчет общей нагрузки на фундамент реализуется посредством простого суммирования значений нагрузок по всем приведенным категориям. Чтобы узнать сумму константных воздействий, нужно определить удельный вес затрачиваемых на строительные работы материалов. Требуемую информацию может предоставить их поставщик. Зная материал, его толщину и тип конструкции, можно воспользоваться табличным значением параметра. Наибольший удельный вес на каждый квадратный метр имеет железобетон. Это относится к стеновым конструкциям и к перекрытиям. Обязательно учитывается вес кровли.

Когда расчет свай и фундамента производится собственноручно, нужно брать во внимание, что показатель нагрузки определяется как нормативный параметр, перемноженный на коэффициент надежности γf. Последнее значение зависит от материала конструкции и его плотности и обычно находится в границах 1,05-1,3. К примеру, периметр P внутренних и внешних стен деревянного дома равен 50 м, высота h – 5 м, а удельный показатель сырья – 70 кг/м2

Тогда нагрузка будет рассчитываться по формуле P*h*удельный вес=50 м*5 м*70 кг/м² = 17500 кг = 17,5 т. Аналогичные показатели вычисляют для крыши и перекрытий. В первом случае удельный вес материала умножают на площадь. Во втором добавляют еще один множитель – количество перекрывающих элементов. Эти три значения – для каркасных конструкций, крыши и перекрытий – суммируют. Результат, перемноженный на коэффициент надежности (для постройки из дерева он равен 1,1), будет являть собой значение константной нагрузки

К примеру, периметр P внутренних и внешних стен деревянного дома равен 50 м, высота h – 5 м, а удельный показатель сырья – 70 кг/м2. Тогда нагрузка будет рассчитываться по формуле P*h*удельный вес=50 м*5 м*70 кг/м² = 17500 кг = 17,5 т. Аналогичные показатели вычисляют для крыши и перекрытий. В первом случае удельный вес материала умножают на площадь. Во втором добавляют еще один множитель – количество перекрывающих элементов. Эти три значения – для каркасных конструкций, крыши и перекрытий – суммируют. Результат, перемноженный на коэффициент надежности (для постройки из дерева он равен 1,1), будет являть собой значение константной нагрузки.

Примерная нагрузка на квадратный метр составляет 150 кг

Поскольку на стадии проектирования нельзя точно узнать общую массу мебели, техники и живых существ, воздействующих на перекрытия, для расчетов используют принятый в нормативах показатель равномерно распределенной нагрузки на квадратный метр (Pt). В жилищах его значение считают равным 150 кг/м². Формула расчета имеет такой вид: S*Pt*n, где n – число использованных перекрытий.

Также при строительстве учитывается снеговая нагрузка на здание, свойственная данному региону. В центральной части ЕТР расчетный показатель считают равным 180 кгс/м². В ряде мест это число значительно выше – в некоторых сибирских регионах оно может достигать 400 кгс/м². Узнать искомое значение можно по карте снеговых районов. Формула для нагрузки состоит из трех множителей: площади крыши, расчетного показателя и коэффициента наклона. Последний параметр для самых типичных покрытий с наклоном в 30-45 градусов считают равным 0,7.

Ветровой нагрузочный показатель часто выражается отрицательным числом (что означает снижение общей массы). Из-за этого при постройке массивных сооружений им часто пренебрегают. Для небольших парусных конструкций, напротив, он очень важен, так как при их возведении нужно представлять влияние на сваи выдергивающих и иных действий. Определяют ветровое давление по формуле: W=0,7* k(z)*c*g, где k(z) – коэффициент для высоты z (находится по таблице для типов местности), с – аэродинамический показатель (зависит от наклона крыши и от того, куда чаще дует ветер – во фронтон или в скат), g – коэффициент надежности, равный 1,4. Чтобы рассчитать общую нагрузку на кровлю, получившееся число W умножают на площадь крыши.

Свайный фундамент. Расчет количества свай | Город свай

Для расчёта необходимого количества свай для свайного фундамента можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые предлагает вездесущий интернет.

Но, как ученик в школе, привыкший пользоваться арифметическим калькулятором. Зачастую даже не знает таблицы умножения, так и строитель, использующий онлайн-калькулятор для расчёта количества свай, не будет знать откуда берутся результаты расчёта.

Основная функция любого фундамента – это принятие на себя всех нагрузок от конструкций здания – стен, перегородок, перекрытий потолка, крыши и пола. По сути, фундамент «удерживает» вес всего здания вместе с дополнительными нагрузками, например, весом снега, который накопился на крыше или весом камина, расположенном на втором этаже здания.

Алгоритмы для расчета свайного фундамента

Итак, вначале рассчитаем нагрузку здания на ленточный фундамент, а потом по аналогии перейдём к расчёту свайного фундамента из винтовых свай.

Для примера берём кирпичный дом размером 6 на 6 метров, с внутренней опорной перегородкой, толщина стен – двойной кирпич — 0,4 м.

Длина стен дома будет равна 6*4 = 24 м, длина внутренней перегородки 6 м. Итого — 30 м.

Вес кирпичного дома с дополнительными нагрузками условно возьмём в 120 т (можно и вычислить вес здания, посчитав объём кирпича, раствора, штукатурки, вес потолочного перекрытия и крыши). Толщину фундамента примем такую же как и толщина стен — 0,4 м.

Тогда площадь основания фундамента будет равна: 30*0,4 = 1,2 м2.

Итак, на площадь 1,2 м2 давит здание весом 120 т или 120000 кг. Или 10,0 кг на 1 см2. Толщина фундамента, как правило, больше толщины стен (это видно по характерному выступу цоколя).

Если увеличим толщину фундамента по 10 см на внешнюю и внутреннюю сторону стены, то его площадь будет равна 30*0,6 =1,8 м2. В этом случае давление здания на фундамент составит 120 000/18 000 = 6,7 кг/см2.

Это давление превышает величину сопротивления грунта, для глины он равен 6,0 кг/см2. Поэтому необходимо ещё увеличивать толщину фундамента.

Сколько нужно винтовых свай на здание размером 6х6 м

Принимаем величину 6,0 кг/см2 давления, как нормативную, при расчёте количества фундаментных винтовых свай на здание весом М =120000 кг. При этом добавим в расчеты: сопротивление грунта Кг – 6,0 кг/см2; коэффициент условий эксплуатации Ку – 1,0 и коэффициент надёжности Кн – 1,2 (что означает увеличение расчётов на 20% для повышения степени надёжности конструкции фундамента).

Диаметр сваи 0,3 м, Тогда площадь основания сваи составит:

S=πr2=3,14 * 0,15*0,15 = 0,07м2.

Площадь основания фундамента рассчитаем с учётом коэффициентов по формуле:S=Кн*М/ Ку*Кг = 1,2*120 000/ 1*6 = 24 000 см2 = 2,4 м2

Количество свай, если не считать сопротивление их стенок о грунт: 2,4/0,07 = 30,4 = 31 свая. Если увеличим диаметр сваи до 0,5 м, то тогда необходимо будет 2,4/0,197 = 17,9 = 12,18 = 13 свай.

Сколько нужно винтовых свай на баню 6х3?

Бани, как правило, возводят из деревянных срубов, поэтому их вес намного меньше, чем из кирпича. Оставим все коэффициенты такими, как в прошлом расчёте кроме веса бани, примерно определим его в 48 тонн или 48000 кг.

Диаметр сваи – 0,3 м.

Площадь основания фундамента бани:

S=Кн*М/ Ку*Кг = 1.2*48000/1*6 = 9600 см2 =0,96 м2

Площадь сечения сваи: S=πr2=3,14 * 0,15*0,15 =0,07

Количество свай: 0,96/0,07 = 13,7 =14 свай.

Есть иной алгоритм расчёта фундаментных свай, основанный на удельном сопротивления грунта. Проверим, совпадает ли количество необходимых винтовых свай на эту же баню.

На одну сваю придётся давление: 0,07*6 = 4200 кг.

Тогда количество свай на баню будет нужно 48000/4200 = 14 свай

Как видим, результаты как первого и так второго алгоритма одни и те же.

Сколько винтовых свай нужно на дом 6х9

Используем наиболее простой второй алгоритм расчёта при весе здания из кирпича размером 6х9, примерно 160000 кг, и диаметре свай 0,5 м.

Площадь сечения сваи: S=πr2= 3,14*0,25*0,25 =0,197 м2

На одну сваю приходится давления 0,197* 6 =11 820 кг.

Необходимо свай: 160 000/11 820 =13,5 =14 свай.

Расчёт количества свай для каркасного дома, как и любого другого, согласно, приведённых алгоритмов будет аналогично зависеть от веса дома, удельного сопротивления грунта на строительной площадке и диаметра винтовой сваи.

Расчет количества винтовых свай КСАмет

Свайные оголовки КСАмет выпускаются диаметром 20, 25 и 30 см. Поэтому расчёт количества свай будет зависеть, как и в прошлых примерах от веса дома, удельного сопротивления грунта и диаметра используемых свай. Единственное отличие при расчёте в том, что в технических характеристиках этих свай указаны максимальные допустимые нагрузки на сваю. Поэтому расчёт ведётся в соответствии с техническими характеристиками свай КСАмет.

Как рассчитать количество свай для фундамента

Правильный расчет количества используемых свай нуждается в предварительной геодезической разведке. Прежде всего, необходимо рассчитать уровень промерзания грунта в зимний период, учитывая, что данный показатель отличается в разных регионах. Для прочной установки сваи ее нижний конец должен находиться ниже этого уровня.

А также необходимо выяснить степень плотности слоев грунта. Чем выше плотность, тем меньшую глубину сваи следует закладывать на этапе проектирования. К примеру, для полускальных и крупноблочных пород она будет минимальной (но не меньше 0,5 метра), а для песчаных и глинистых грунтов придется углубляться по максимуму.

1. Вычисление потенциальной предельной нагрузки на сваи

Перед началом расчета количества свай для фундамента следует выяснить несущую способность отдельной сваи. Общий вид формулы выглядит следующим образом:

В этом случае W является искомой фактической несущей силой, Q – расчетное значение несущей силы, рассчитанное для отдельной сваи по материалу, размерам и характеристикам грунта; k – дополнительный «коэффициент надежности», расширяющий эксплуатационный запас фундамента.

2. Вычисление расчетной нагрузки на сваи

Далее нам необходимо найти параметр Q, без которого расчет свайного фундамента невозможен. Расчетная нагрузка определяется по формуле:

Где S равно площади поперечного сечения лопастей сваи, а Ro – это показатель грунтового сопротивления на глубине размещения лопастей. Сопротивление грунта можно брать из готовой таблицы:

Таблица 2

Что касается «коэффициента надежности» условного фундамента, его величина может варьироваться в пределах 1,2-1,7. Логично, что чем меньше коэффициент, тем ниже себестоимость фундамента на этапе проектирования, поскольку для достижения заданного значения несущей силы не потребуется использования большого количества свай. Чтобы уменьшить коэффициент следует провести качественный и достоверный анализ грунта на стройплощадке, привлекая специалистов.

3. Расчет нагрузки от конструкции здания

На завершающем этапе проектирования свайного фундамента проводится расчет количества свай. Для этого потребуется просуммировать все элементы конструкции здания: от капитальных стен и перекрытий, до стропильной системы и кровли. Провести точное вычисление всех компонентов довольно сложно, поэтому рекомендуем воспользоваться одним из специализированных калькуляторов. И также в калькулятор расчета вносятся эксплуатационные нагрузки, включающие предметы интерьера, мебель, бытовую технику и даже проживающих в доме людей.

4. Подсчет требуемого количества свай

Перед тем как рассчитать количество задействованных свай нам нужно получить на предыдущих этапах две величины: совокупную массу здания (M) и несущую способность сваи (W) умноженную на «коэффициент надежности». Значение несущей способности можно взять из Таблицы 1. Итак, если масса равна 58 тонн, а скорректированная несущая способность сваи СВС-108 равна 3,9 тонн, то:

Как показал пример расчета, для дома весом в 58 тонн потребуется 15 свай марки СВС-180. Следует отметить, что это значение приблизительно и не учитывает правила точного распределения свай согласно СНиП:

  • Первые должны быть установлены в точках пересечения несущих конструкций;
  • Остальные монтируются равномерно между обозначенными углами;
  • Минимальное расстояние между отдельными сваями 3 метра;

5. Глубина установки свай и расстояние между ними

Базовое значение глубины установки сваи рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта в конкретно регионе, плюс 25 сантиметров. И также перед тем как рассчитать свайный фундамент, необходимо выяснить:

  • Уровень прочности сваи по материалу и конструкции;
  • Несущую способность грунта;
  • Провести расчет осадки свайного фундамента, со временем возникающей под нагрузкой здания;
  • Дополнительные параметры (температурный режим в течение года, объем осадков, нагрузки от ветра и др.).

Шаг №2: Фундамент для каркасного дома своими руками

Огромное достоинство каркасного дома в том, что для его строительства подойдет практически любой тип фундамента. Единственным ограничением является тип грунта на участке и Ваши возможности.

Стоит сказать, что заложение фундамента для каркасного дома своими руками заслуживает отдельных тем обсуждения и вынесено в отдельные статьи. Тем более что типов подходящих фундаментов несколько, а какой выбрать – решать только Вам.

Здесь же я расскажу в двух словах о подходящих фундаментах для каркасного дома, и о том, в каких случаях применяется каждый из них, а также дам ссылки на подробное их описание.

Свайно-винтовой фундамент для каркасного дома

Самым распространенным типом фундамента для каркасного дома является свайно-винтовой. Это практически самый простой и дешевый вариант для такого дома, тем более, что произвести монтаж свайно-винтового фундамента не сложно и своими руками.

Такой фундамент подходит практически для любых грунтов, кроме скалистых. Особенно хорошо подходит для болотистых грунтов, где плотные породы грунта располагаются глубоко и другие типы требуют огромных затрат.

Вообще, все плюсы и минусы свайно-винтовых фундаментов, рассмотрены в другой теме, которая поможет Вам определиться с выбором опоры для Вашего дома.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент, так же используется для строительства каркасного дома своими руками довольно часто. Это обусловлено относительно небольшими затратами на его заложения, а также возможностью использования бетонных полов в доме.

Такой фундамент, в связи с его относительной хрупкостью, требует точного соблюдения технологии заложения.

Как правило, мелкозаглубленный ленточный фундамент используется в хороших грунтах, и категорически противопоказан на почве с очень высоким уровнем грунтовых вод и болотистых грунтах.

Плитный фундамент для каркасного дома

В последнее время, все большую популярность для строительства каркасного дома своими руками набирает плитный фундамент. Не смотря на его не малую стоимость, у него присутствуют очевидные плюсы, такие как универсальность, надежность, долговечность, а также его можно использовать как черновой пол в доме и не тратиться на него отдельно.

Частенько, вместо классической монолитной плиты используют плитный фундамент с ребрами жесткости. Это позволяет немного сэкономить на заложении, а также усиливает всю конструкцию в целом.

Грунтовые условия на участке: инженерно-геологические изыскания, пробное завинчивание или экспресс-геология?

Важнейший этап, который обязательно должен предшествовать проектированию фундамента из винтовых свай – изучение грунтовых условий участка предполагаемого строительства.

Традиционно для исследования грунтов на площадке применяется комплекс инженерно-геологических изысканий (ИГИ). Однако этот комплекс процедур не лишен недостатков, главный из которых – значительная стоимость. Для удешевления необходимо уменьшить количество скважин и объем лабораторных работ, что неизбежно приведет к опасности недостаточного изучения площадки строительства. В результате данный метод, даже несмотря на относительно высокую точность результатов, почти не применяется в малоэтажном строительстве.

Куда большей популярностью сегодня пользуется пробное завинчивание, которое привлекает многих своей невысокой ценой. Однако нужно понимать, что полученные таким образом данные практически невозможно интерпретировать, они субъективны, а потому не вызывают доверия.

Причина кроется в том, что пробное завинчивание не является методом исследования грунта. Применяющие данный метод руководствуются единственным принципом: «Если свая тяжело крутится на предполагаемой глубине установки, то ее несущая способность является достаточной». При этом не учитывается ни зависимость результатов от времени года, в которое производится завинчивание, ни возможное наличие в основании линз более прочных грунтов, которое может вызвать «ложный отказ». Кроме того, данная процедура не дает никакой информации о типе и свойствах грунта под сваей.

Учитывая эти факты, компания «ГлавФундамент» провела многочисленные исследования в области изучения грунтов, на основании результатов которых разработала наиболее эффективные и скоростные методики, объединенные под общим названием «Экспресс-геология» и внедренные впоследствии в качестве обязательных процедур:

  • геолого-литологические исследования (ГЛИ);
  • геотехнические исследования (ГТИ);
  • измерение коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).

К примеру, методика динамического зондирования, разработанная на основании ГОСТ 19912-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием» и применяемая в рамках проведения геотехнических исследований, позволяет определить физико-механические характеристики грунта, необходимые для проектирования свайно-винтового фундамента, а также обеспечивает оценку несущей способности свай на всех характерных участках площадки, на всех интересующих глубинах, уступая по точности оценок только статическим испытаниям натурных свай.

По результатам измерений коррозионной агрессивности грунта подбираются толщины ствола и лопасти, марка стали винтовой сваи, обеспечивающие соответствие срока службы строения требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Для уточнения правильности подбора параметров рекомендуется после выполнения расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки ствола на соответствие проектным нагрузкам.

Особенности фундамента на сваях

Основные преимущества заключаются в том, что фундамент на винтовых сваях сооружается за короткие сроки и стоит на порядок ниже других видов основания — ленточного и плитного. Также он отличается относительно высокой несущей способностью, однако здания в несколько этажей и строения из тяжелых материалов (кирпича и др.) возводить на нем не рекомендуется.

Другие достоинства:

  • Простая технология устройства и минимальное количество земляных работ.
  • Возможность продолжения строительных работ в день установки свай.
  • Предрасположенность к модернизации – при необходимости постройку можно расширить уже в ходе эксплуатации путем монтажа дополнительных свай.
  • Отсутствие влияния уровня расположения грунтовых вод.
  • Абсолютная стойкость к морозному пучению.
  • Качественная вентиляция подполья – благодаря этому свайные основания идеально подходят для деревянных строений.
  • Длительный срок службы – качественные металлические сваи, дополнительно обработанные противокоррозийными средствами, способны прослужить 50 и более лет.
  • Возможность установки винтовых опор вручную, без привлечения спецтехники.

Фото 1. Процесс самостоятельного вкручивания свай в почву

Основные недостатки винтового фундамента:

  • Отсутствие конструктивной возможности сделать подвальный или цокольный этаж.
  • Необходимость утепления подпольного пространства, что ведет к дополнительным финансовым затратам.
  • Высокая сложность или даже невозможность сооружения на каменистых и скалистых грунтах.
  • Пагубное воздействие коррозии на металл – поэтому не рекомендуется устройство фундаментов этого типа вблизи источников блуждающих токов (электроподстанции, электрофицированные железные дороги, вышки сотовой связи и т.д.)

Этапы возведения стен здания


Рисунок 7. Схема пирога стены После окончания монтажа коробки здания собирают «пирог» стен. Вначале между деревянными балками каркаса плотно укладывают теплоизоляцию. Она повышает энергосберегающие свойства здания, препятствует проникновению в помещения посторонних шумов. Здесь используются следующие материалы:

  • волокнистая минеральная вата – каменная (базальтовая), шлаковая, стекловата;
  • жесткие утеплители в плитах – пенопласт, пенополистирол;
  • эковата – жидкий целлюлозный материал, его распыляют с помощью компрессорного оборудования;
  • насыпной утеплитель (керамзит) – обычно используется для теплоизоляции пола, перекрытий.

Чаще всего для утепления каркасных строений выбирают минвату в рулонах. Это доступный, экологичный и простой в монтаже материал с низким коэффициентом теплопроводности.

Волокнистый утеплитель укладывают между стойками каркаса в два слоя. Общая толщина изоляции зависит от климатических особенностей региона. Для Санкт-Петербурга и Ленинградской области обычно делают изоляцию толщиной 150-200 мм. Такого же размера предусматривают размер бруса для стоек каркаса.

После утепления выполняют защиту здания от ветра и влаги. Снаружи стены закрывают непродаваемым слоем пленочного материала для ветрогидроизоляции. Это нужно, чтобы исключить продувание стен и защитить утеплитель и балки каркаса от атмосферного воздействия. Изнутри укладывают парозащиту – мембрану или слой полиэтилена. Она нужна, чтобы не допустить попадание в «пирог» конденсата из помещения.

С обеих сторон стены обшивают жесткими защитными панелями OSB-3. Они придают конструкции жесткость и прочность, служат основой для наружной облицовки фасада и внутренней отделки помещений. С внешней стороны эти листы крепят под ветрозащитой, а изнутри – поверх пароизоляции.

Для отделки фасадов наружных стен здания подходят разные материалы: сайдинг, деревянная вагонка, блок-хаус, фиброцементные панели. Облицовочные материалы крепят на некотором расстоянии от основного «пирога» на специальную обрешетку. Дополнительный вентилируемый слой способствует отводу конденсата и улучшает теплоизоляцию дома.

Расчет

Расчетное сопротивление грунта основания

Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

, где

коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;

коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4;

коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б;

ширина подошвы фундамента, м;

осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов,
залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3;

осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов,
залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего
непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;

угол внутреннего трения грунта основания;

коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;

коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;

коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;

Коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)

глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8);

глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м;

Более подробную информацию можно посмотреть: Расчет сопротивления грунта основания

Данные для расчета взяты из приложения В СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*).

Формула при d ≤ 2:

, где

расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;

коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и
песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;

ширина проектируемого фундамента, м;

глубина заложения проектируемого фундамента, м;

ширина фундамента равная 1м (Ro);

глубина заложения фундамента равная 2м (Ro).

Формула при d>2:

, где

расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа;

коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и
песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05;

коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и
песчаными грунтами, — k2 = 0,25, супесями и суглинками — k2 = 0,2 и глинами — k2 = 0,15;

ширина проектируемого фундамента, м;

глубина заложения проектируемого фундамента, м;

ширина фундамента равная 1м (Ro);

глубина заложения фундамента равная 2м (Ro);

расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3.

Расчет свайно-винтового фундамента

Самая главная задача при строительстве промышленных объектов, жилых домов, хозяйственных сооружений — это обеспечение устойчивости конструкции и увеличение срока ее безопасной эксплуатации. При выборе типа основания в расчет принимают назначение сооружения, его площадь, этажность, материал стен, тип почвы, особенности рельефа участка застройки.

Чаще всего в качестве основы для коттеджей, дач, гостевых домиков, бань, хозяйственных построек, заборов используют винтовые сваи. Такой фундамент стоит недорого, быстро монтируется. На участках с проблемным грунтом, склонами или перепадами по высоте установка винтовых свай является единственной возможностью для строительства. Чтобы подобрать опоры с нужным диаметром и длиной проводят расчет свайного фундамента.